JP5941429B2 - Polyamic acid and polyimide - Google Patents
Polyamic acid and polyimide Download PDFInfo
- Publication number
- JP5941429B2 JP5941429B2 JP2013078763A JP2013078763A JP5941429B2 JP 5941429 B2 JP5941429 B2 JP 5941429B2 JP 2013078763 A JP2013078763 A JP 2013078763A JP 2013078763 A JP2013078763 A JP 2013078763A JP 5941429 B2 JP5941429 B2 JP 5941429B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mol
- polyimide
- polyamic acid
- present
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Description
本発明は特定の芳香族ジアミン化合物と、2種の芳香族テトラカルボン酸化合物とを重合させて得られるポリアミド酸およびポリイミドに関する。 The present invention relates to a polyamic acid and a polyimide obtained by polymerizing a specific aromatic diamine compound and two kinds of aromatic tetracarboxylic acid compounds.
芳香族テトラカルボン酸化合物および芳香族ジアミン化合物を縮重合して得られる芳香族ポリイミドは、機械強度、耐熱性、電気絶縁性、耐薬品性などに優れているため、電子機器用材料、航空宇宙機器用材料などの用途で広く利用されている。 Aromatic polyimides obtained by condensation polymerization of aromatic tetracarboxylic acid compounds and aromatic diamine compounds are superior in mechanical strength, heat resistance, electrical insulation, chemical resistance, etc. Widely used in applications such as equipment materials.
従来から多く使用されているポリイミド材料としては、パラフェニレンジアミン(PDA)−ビフェニルテトラカルボン酸(BPDA)系ポリイミド、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(ODA)−ピロメリット酸二無水物(PMDA)系ポリイミドなどの二成分系ポリイミドや、上記モノマーを任意の比率で共重合した三成分系や四成分系ポリイミドなどが提案されている。 Conventionally used polyimide materials include: paraphenylenediamine (PDA) -biphenyltetracarboxylic acid (BPDA) polyimide, 4,4′-diaminodiphenyl ether (ODA) -pyromellitic dianhydride (PMDA) Two-component polyimides such as polyimide, and three-component and four-component polyimides obtained by copolymerizing the above monomers at an arbitrary ratio have been proposed.
上記に示したような芳香族ポリイミドはその剛直な分子構造とそれらを連結するイミド結合の強い相互作用により、非常に高い機械強度、耐熱性、耐薬品性、絶縁性など優れた特性を有する。しかし一方で、その分子構造および分子間相互作用ゆえに溶媒溶解性に乏しく、成型を行うには前駆体であるポリアミド酸ワニスの形態でしか行えないこと、また加熱硬化時に溶媒とともにイミド結合を形成し縮合水が発生することなどが加工面での欠点となっている。 Aromatic polyimides as described above have excellent properties such as very high mechanical strength, heat resistance, chemical resistance and insulating properties due to their rigid molecular structure and strong interaction of imide bonds connecting them. However, on the other hand, due to its molecular structure and intermolecular interaction, it has poor solvent solubility, and can only be molded in the form of a polyamic acid varnish, which is a precursor, to form, and forms an imide bond with the solvent during heat curing. The generation of condensed water is a drawback in processing.
このような芳香族ポリイミドに溶媒可溶性を付与するには、屈曲性結合や高溶解性官能基を有するモノマーを導入することが有効な手段であり、一般的には一部アミド結合を導入したポリアミドイミド(特許文献1)やエーテル結合を導入したポリエーテルイミド(特許文献2、3)が知られている。 In order to impart solvent solubility to such aromatic polyimide, it is an effective means to introduce a monomer having a flexible bond or a highly soluble functional group. An imide (Patent Document 1) and a polyetherimide (Patent Documents 2 and 3) into which an ether bond is introduced are known.
しかしながら、特許文献1〜3に示すような一般的な可溶性ポリイミドは、構成するモノマーの分子構造が柔軟すぎる、ポリマーの重合度が低いなどの理由から、成形体の機械的強度、特に靭性(伸び率)が低くなるという傾向がある。 However, general soluble polyimides such as those shown in Patent Documents 1 to 3 have a mechanical strength of a molded product, particularly toughness (elongation) because the molecular structure of the constituent monomers is too flexible and the degree of polymerization of the polymer is low. Rate) tends to be low.
本願発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、芳香族テトラカルボン酸成分において4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA)と3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を特定の量比で重合させることで、ポリイミド成形体が強靭化できることを見出した。 As a result of earnest research to solve the above problems, the present inventor has found that 4,4′-oxydiphthalic anhydride (ODPA) and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid in the aromatic tetracarboxylic acid component. It has been found that a polyimide molded body can be toughened by polymerizing dianhydride (BPDA) at a specific quantitative ratio.
すなわち本発明は、下記1〜4を提供する。
(1)2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンからなるジアミン成分に、4,4’−オキシジフタル酸無水物:80モル%以上、90モル%未満および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物:20モル%以下、10モル%超からなる酸成分を重合させて得られるポリアミド酸。
(2)2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンからなるジアミン成分に、4,4’−オキシジフタル酸無水物:80モル%以上、90モル%未満および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物:20モル%以下、10モル%超からなる酸成分を重合させて得られるポリアミド酸を含有するポリアミド酸組成物。
(3)2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンからなるジアミン成分に、4,4’−オキシジフタル酸無水物:80モル%以上、90モル%未満および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物:20モル%以下、10モル%超からなる酸成分を重合させて得られるポリイミド。
(4)2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンからなるジアミン成分に、4,4’−オキシジフタル酸無水物:80モル%以上、90モル%未満および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物:20モル%以下、10モル%超からなる酸成分を重合させて得られるポリイミドを含有するポリイミド組成物。
That is, this invention provides the following 1-4.
(1) A diamine component composed of 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane and 4,4′-oxydiphthalic anhydride: 80 mol% or more , less than 90 mol%, and 3,3 ′ , 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride: Polyamic acid obtained by polymerizing an acid component composed of 20 mol% or less and more than 10 mol%.
(2) A diamine component composed of 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane and 4,4′-oxydiphthalic anhydride: 80 mol% or more , less than 90 mol%, and 3,3 ′ , 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride: A polyamic acid composition containing a polyamic acid obtained by polymerizing an acid component composed of 20 mol% or less and more than 10 mol%.
(3) 4,4′-oxydiphthalic anhydride: 80 mol% or more , less than 90 mol%, and 3,3 ′ to a diamine component composed of 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane , 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride: A polyimide obtained by polymerizing an acid component consisting of 20 mol% or less and more than 10 mol%.
(4) 4,4'-oxydiphthalic anhydride: 80 mol% or more , less than 90 mol% and 3,3 'in a diamine component composed of 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane , 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride: A polyimide composition containing a polyimide obtained by polymerizing an acid component consisting of 20 mol% or less and more than 10 mol%.
本発明のポリアミド酸およびポリイミドは、高溶媒溶解性を保持しつつ、得られるポリイミド成形体の機械的強度が高い。 The polyamic acid and polyimide of the present invention have high mechanical strength of the resulting polyimide molded body while maintaining high solvent solubility.
本発明について以下詳細に説明する。
<1.ポリアミド酸(ポリアミド酸組成物)>
本発明のポリアミド酸は、芳香族ジアミン化合物として2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)と、芳香族テトラカルボン酸化合物として4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA):80モル%以上、90モル%未満、および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA):20モル%以下、10モル%超を重合させることによって得られるポリアミド酸である。
ポリアミド酸はその分子構造について特に制限されない。例えば、重合条件によりランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体が例示できる。
本発明は、また、このポリアミド酸を含有するポリアミド酸組成物である。
本発明のポリアミド酸組成物は以下で説明するポリアミド酸に加えて、その製造時に用いられた溶媒、脱水剤、触媒、未反応物、等から選択される少なくとも1つを含有する組成物であってもよい。または、ポリアミド酸に、必要に応じて、溶媒、酸化安定剤、フィラー、接着促進剤、シランカップリング剤、感光剤、光重合開始剤、増感剤、末端封止剤、架橋剤などの添加物を加えてポリアミド酸組成物とすることができる。
本発明のポリアミド酸組成物に含有されるポリアミド酸は、本発明のポリアミド酸それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
The present invention will be described in detail below.
<1. Polyamic acid (polyamic acid composition)>
The polyamic acid of the present invention comprises 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (BAPP) as an aromatic diamine compound and 4,4′-oxydiphthalic anhydride as an aromatic tetracarboxylic acid compound. (ODPA): 80 mol% or more and less than 90 mol%, and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA): by polymerizing 20 mol% or less and more than 10 mol% The resulting polyamic acid.
Polyamic acid is not particularly limited with respect to its molecular structure. For example, a random copolymer, an alternating copolymer, and a block copolymer can be exemplified depending on the polymerization conditions.
The present invention is also a polyamic acid composition containing this polyamic acid.
The polyamic acid composition of the present invention is a composition containing at least one selected from the solvent, dehydrating agent, catalyst, unreacted material, etc. used in the production in addition to the polyamic acid described below. May be. Or, if necessary, addition of solvents, oxidation stabilizers, fillers, adhesion promoters, silane coupling agents, photosensitizers, photopolymerization initiators, sensitizers, end-capping agents, crosslinking agents, etc. to polyamic acid The product can be added to form a polyamic acid composition.
The polyamic acid contained in the polyamic acid composition of the present invention can be used alone or in combination of two or more.
本発明のポリアミド酸および本発明のポリアミド酸組成物は、芳香族テトラカルボン酸化合物においてビフェニル骨格をもつ芳香族テトラカルボン酸化合物を特定の量比で導入することで、高溶媒溶解性と強靭性との両立を実現したものであり、従来技術の問題点を改善できるものである。
本願発明者はポリアミド酸およびポリアミド酸から得られる可溶性ポリイミド中にBPDAを特定の量で導入することによって、機械的強度(特に靭性)に優れたものとすることができることを見出した。
すなわち本発明は、ポリアミド酸を重合する際に使用される芳香族テトラカルボン酸成分は高溶媒溶解性、機械強度、耐薬品性、吸湿性、絶縁性などに優れるという観点から、4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA)および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む。
The polyamic acid of the present invention and the polyamic acid composition of the present invention have high solvent solubility and toughness by introducing an aromatic tetracarboxylic acid compound having a biphenyl skeleton in the aromatic tetracarboxylic acid compound at a specific quantitative ratio. And can solve the problems of the prior art.
The inventor of the present application has found that the mechanical strength (particularly toughness) can be improved by introducing BPDA in a specific amount into the polyamic acid and the soluble polyimide obtained from the polyamic acid.
That is, according to the present invention, from the viewpoint that the aromatic tetracarboxylic acid component used when polymerizing polyamic acid is excellent in high solvent solubility, mechanical strength, chemical resistance, hygroscopicity, insulation, etc., 4, 4 ′ -Oxydiphthalic anhydride (ODPA) and 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA).
本発明において、ポリアミド酸を重合する際に使用される芳香族テトラカルボン酸化合物成分は高溶媒溶解性と高機械強度とを両立させるという観点から、芳香族ジアミン化合物として2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)と、芳香族テトラカルボン酸化合物として4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA):80モル%以上、90モル%未満、および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA):20モル%以下、10モル%超を含む。 In the present invention, the aromatic tetracarboxylic acid compound component used in polymerizing the polyamic acid is 2,2-bis [4 as an aromatic diamine compound from the viewpoint of achieving both high solvent solubility and high mechanical strength. -(4-aminophenoxy) phenyl] propane (BAPP) and 4,4′-oxydiphthalic anhydride (ODPA) as an aromatic tetracarboxylic acid compound: 80 mol% or more , less than 90 mol%, and 3,3 ′ , 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA): 20 mol% or less , and more than 10 mol%.
芳香族テトラカルボン酸化合物成分において、BPDAの割合が上記より小さくなると、得られるポリイミドにおいてBPDA導入による機械的強度向上の効果が小さくなるため好ましくない。また、BPDAの割合が上記より大きくなると、溶媒溶解性が低下する、機械的強度が低下するなどのため好ましくない。
芳香族テトラカルボン酸成分中におけるODPAの量は、高溶媒溶解性と高機械的強度とを両立させるという観点から、80モル%以上、90モル%未満であり、80モル%以上、85モル%以下であることが好ましい。
芳香族テトラカルボン酸成分中におけるBPDAの量は、高溶媒溶解性と高機械的強度とを両立させるという観点から、20モル%以下、10モル%超であり、20モル%以下、15モル%以上であることが好ましい。
In the aromatic tetracarboxylic acid compound component, if the ratio of BPDA is smaller than the above, it is not preferable because the effect of improving the mechanical strength by introducing BPDA is reduced in the obtained polyimide. Further, if the ratio of BPDA is larger than the above, it is not preferable because the solvent solubility is lowered and the mechanical strength is lowered.
The amount of ODPA in the aromatic tetracarboxylic acid component is 80 mol% or more and less than 90 mol%, and 80 mol% or more and 85 mol% from the viewpoint of achieving both high solvent solubility and high mechanical strength. The following is preferable.
The amount of BPDA in the aromatic tetracarboxylic acid component is 20 mol% or less , more than 10 mol%, 20 mol% or less , 15 mol% from the viewpoint of achieving both high solvent solubility and high mechanical strength. The above is preferable.
本発明のポリアミド酸組成物はさらに溶媒を含有するのが好ましい態様の1つとして挙げられる。本発明のポリアミド酸組成物が含有することができる溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(以下NMPということがある)、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミドおよびジメチルスルホンなどが挙げられ、これらを単独あるいは混合して使用するのが好ましい。
ポリアミド酸の重合時に用いられた溶媒をそのまま含有していてもよい。
One preferred embodiment of the polyamic acid composition of the present invention further contains a solvent. Examples of the solvent that can be contained in the polyamic acid composition of the present invention include N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes referred to as NMP), N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, and N, N-diethyl. Examples include acetamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, and dimethylsulfone, and these are preferably used alone or in combination.
You may contain the solvent used at the time of superposition | polymerization of a polyamic acid as it is.
<2.ポリアミド酸の製造方法>
本発明のポリアミド酸組成物(本発明のポリアミド酸)はその製造について、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)と、芳香族テトラカルボン酸化合物として4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA):80モル%以上、90モル%未満、および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA):20モル%以下、10モル%超を重合させること以外は特に制限されない。
本発明のポリアミド酸組成物(本発明のポリアミド酸)を製造する際さらに溶媒を用いるのが好ましい態様の1つとして挙げられる。例えば、溶媒中で酸成分とジアミン成分とを添加し、これらを混合して混合物とし、混合物を重合することで得られる。酸成分とジアミン成分とはほぼ等モルとなる量で使用することができる。混合物は必要に応じて後述する添加剤をさらに含有することができる。
<2. Method for producing polyamic acid>
The production of the polyamic acid composition of the present invention (polyamic acid of the present invention) is 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (BAPP) and 4,4 as aromatic tetracarboxylic acid compound. 4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA): 80 mol% or more and less than 90 mol%, and 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA): 20 mol% or less , 10 mol There is no particular limitation except that more than% is polymerized.
One preferred embodiment is that a solvent is further used in producing the polyamic acid composition of the present invention (polyamic acid of the present invention). For example, it can be obtained by adding an acid component and a diamine component in a solvent, mixing them into a mixture, and polymerizing the mixture. The acid component and the diamine component can be used in amounts that are approximately equimolar. The mixture can further contain additives as described later, if necessary.
混合物を重合させる条件は特に制限されない。例えば、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)に、BAPPおよびODPA、BPDAを添加して得られた混合物を、常温〜50℃の条件下において、大気圧中で撹拌し反応させて、ポリアミド酸の溶液(ポリアミド酸組成物)を製造する方法が挙げられる。
上記製造方法で得られるポリアミド酸(共重合ポリアミド酸)は溶媒中に10〜40質量%の割合(濃度)で調製するのが好ましい。
The conditions for polymerizing the mixture are not particularly limited. For example, a mixture obtained by adding BAPP, ODPA, and BPDA to N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is stirred at room temperature to 50 ° C. under atmospheric pressure to react with polyamic acid. A method for producing a solution (polyamic acid composition) of
It is preferable to prepare the polyamic acid (copolymerized polyamic acid) obtained by the above production method at a ratio (concentration) of 10 to 40% by mass in the solvent.
本発明のポリアミド酸組成物はさらに添加剤を含有することができる。添加剤としては、ポリアミド酸を環化させてポリイミドにするために使用される、脱水剤、触媒が挙げられる。
脱水剤としては、例えば、無水酢酸等の脂肪族酸無水物、フタル酸無水物等の芳香族酸無水物等が挙げられ、これらを単独あるいは混合して使用するのが好ましい。
また触媒としては、ピリジン、ピコリン、キノリン等の複素環式第3級アミン類、トリエチルアミン等の脂肪族第3級アミン類、N,N−ジメチルアニリンなどの芳香族第3級アミン類等が挙げられ、これらを単独あるいは混合して使用するのが好ましい。
The polyamic acid composition of the present invention can further contain an additive. Examples of the additive include a dehydrating agent and a catalyst used to cyclize the polyamic acid to form a polyimide.
Examples of the dehydrating agent include aliphatic acid anhydrides such as acetic anhydride and aromatic acid anhydrides such as phthalic anhydride, and these are preferably used alone or in combination.
Examples of the catalyst include heterocyclic tertiary amines such as pyridine, picoline and quinoline, aliphatic tertiary amines such as triethylamine, and aromatic tertiary amines such as N, N-dimethylaniline. These are preferably used alone or in combination.
本発明のポリアミド酸組成物はその使用方法について特に制限されない。例えば、本発明のポリアミド酸組成物から溶媒を除去してフィルムを形成することができる。フィルムを形成する方法は特に制限されない。例えば従来公知の方法が挙げられる。
本発明のポリアミド酸組成物(本発明のポリアミド酸)を硬化させてポリイミド組成物(ポリイミド)を製造することができる。
The method for using the polyamic acid composition of the present invention is not particularly limited. For example, the solvent can be removed from the polyamic acid composition of the present invention to form a film. The method for forming the film is not particularly limited. For example, a conventionally well-known method is mentioned.
The polyamic acid composition of the present invention (polyamic acid of the present invention) can be cured to produce a polyimide composition (polyimide).
<3.ポリイミド、ポリイミド組成物>
本発明のポリイミドは上記のポリアミド酸を環化させて得られる。
本発明のポリイミド組成物は、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)と、芳香族テトラカルボン酸化合物として4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA):80モル%以上、90モル%未満および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA):20モル%以下、10モル%超を重合させることによって得られるポリイミドを含有するポリイミド組成物である。
本発明のポリイミド組成物を製造する際に使用される、ジアミン成分、酸成分は本発明のポリアミド酸の成分と同様である。
本発明のポリイミド組成物に含有されるポリイミドは本発明のポリイミドに相当する。
本発明のポリイミド組成物(本発明のポリイミド)は、その製造について、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)と、芳香族テトラカルボン酸化合物として4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA):80モル%以上、90モル%未満および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA):20モル%以下、10モル%超とを重合させること以外は特に制限されない。
本発明のポリイミドはその分子構造について特に制限されない。例えば、重合条件によりランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体が例示できる。
本発明のポリイミド組成物に含有されるポリイミドはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
<3. Polyimide, polyimide composition>
The polyimide of the present invention is obtained by cyclizing the above polyamic acid.
The polyimide composition of the present invention comprises 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (BAPP) and 4,4′-oxydiphthalic anhydride (ODPA) as an aromatic tetracarboxylic acid compound: 80 mol% or more , less than 90 mol% and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA): Contains polyimide obtained by polymerizing 20 mol% or less and more than 10 mol% It is a polyimide composition.
The diamine component and the acid component used when producing the polyimide composition of the present invention are the same as the components of the polyamic acid of the present invention.
The polyimide contained in the polyimide composition of the present invention corresponds to the polyimide of the present invention.
Regarding the production of the polyimide composition of the present invention (polyimide of the present invention), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (BAPP) and 4,4 as an aromatic tetracarboxylic acid compound are used. '-Oxydiphthalic anhydride (ODPA): 80 mol% or more and less than 90 mol% and 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA): 20 mol% or less and more than 10 mol% There are no particular restrictions except for polymerizing the.
The molecular structure of the polyimide of the present invention is not particularly limited. For example, a random copolymer, an alternating copolymer, and a block copolymer can be exemplified depending on the polymerization conditions.
The polyimide contained in the polyimide composition of the present invention can be used alone or in combination of two or more.
<4.ポリイミド組成物(ポリイミド)の製造方法>
ポリイミド組成物の製造は、例えば、溶媒に上記の酸成分(芳香族テトラカルボン酸類成分)とジアミン成分(芳香族ジアミン成分)とを添加して、これらを混合して混合物とし、混合物を重合することによって得ることができる。
本発明のポリイミド組成物(本発明のポリイミド)は、混合物を用いて直接重合させて製造することもできるし、本発明のポリアミド酸組成物または本発明のポリアミド酸を環化して製造することもできる。
ポリアミド酸を環化させてポリイミドにする方法としては、例えば、脱水剤と触媒を用いて脱水する化学閉環法、熱的に脱水する熱閉環法があり、いずれで行っても良い。化学閉環法で使用する脱水剤、触媒は上記ポリアミド酸の製造方法で説明したものと同様である。
<4. Manufacturing method of polyimide composition (polyimide)>
For example, the polyimide composition can be produced by adding the above acid component (aromatic tetracarboxylic acid component) and diamine component (aromatic diamine component) to a solvent, mixing them into a mixture, and polymerizing the mixture. Can be obtained.
The polyimide composition of the present invention (polyimide of the present invention) can be produced by direct polymerization using a mixture, or can be produced by cyclizing the polyamic acid composition of the present invention or the polyamic acid of the present invention. it can.
Examples of a method for cyclizing a polyamic acid to form a polyimide include a chemical ring closure method in which dehydration is performed using a dehydrating agent and a catalyst, and a thermal ring closure method in which thermal dehydration is performed. The dehydrating agent and catalyst used in the chemical ring closure method are the same as those described in the method for producing the polyamic acid.
<5.ポリイミドの溶液(ワニス)>
ワニス(仮漆)は、材料の表面を保護するために用いられる、透明で硬い上塗り剤(塗料)である。本発明のワニスはポリイミドの溶液をいうが、ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)ワニス(溶液)を塗布後、乾燥・イミド化して得られる物も含まれる。ポリイミドワニスは、上塗り剤として使用できるほか、ポリイミドフィルムやポリイミド粉末を製造するために用いることができる。
<5. Polyimide solution (varnish)>
Varnish (temporary lacquer) is a transparent and hard top coat (paint) used to protect the surface of a material. The varnish of the present invention refers to a polyimide solution, but also includes a product obtained by applying a polyimide precursor (polyamic acid) varnish (solution), followed by drying and imidization. The polyimide varnish can be used as a top coat and can be used to produce a polyimide film or a polyimide powder.
<6.ポリイミドフィルム、ポリイミド粉末>
ポリイミドフィルムを製造する方法について述べる。ポリイミド前駆体の溶液(ワニス)を不溶性ポリイミドフィルム、ガラス、銅、アルミニウム、ステンレス、シリコンなどの基板上に流延し、オーブン中で乾燥する。得られたポリイミド前駆体フィルムを基板上で真空中、窒素などの不活性ガス中、あるいは空気中で加熱することで本発明のポリイミドフィルムを製造することができる。イミド化は真空中あるいは不活性ガス中で行うことが望ましいが、イミド化温度が高すぎなければ空気中で行っても差し支えない。
また、イミド化反応は、熱的に行う代わりにポリイミド前駆体フィルムをピリジンやトリエチルアミンなどの3級アミン存在下、無水酢酸などの脱水環化試薬を含有する溶液に浸漬することによって行うことも可能である。また、これらの脱水環化試薬をあらかじめポリイミド前駆体ワニス中に投入し、必要な場合は加熱して、攪拌することで、ポリイミドワニスを得ることができる。これを水やメタノールなどの貧溶媒中に滴下・濾過することで、ポリイミド粉末として単離することができる。また、上記ポリイミドワニスを上記基板上に流延・乾燥することで、ポリイミドフィルムを作製することもできる。これをさらに熱処理しても差し支えない。
ポリイミド粉末を加熱圧縮することでポリイミドの成型体を作製することができる。
<6. Polyimide film, polyimide powder>
A method for producing a polyimide film will be described. A solution (varnish) of the polyimide precursor is cast on a substrate such as an insoluble polyimide film, glass, copper, aluminum, stainless steel, or silicon, and dried in an oven. The polyimide film of the present invention can be produced by heating the obtained polyimide precursor film on a substrate in a vacuum, in an inert gas such as nitrogen, or in the air. The imidization is desirably performed in vacuum or in an inert gas, but may be performed in air if the imidization temperature is not too high.
The imidation reaction can also be performed by immersing the polyimide precursor film in a solution containing a dehydrating cyclization reagent such as acetic anhydride in the presence of a tertiary amine such as pyridine or triethylamine instead of thermally. It is. Moreover, a polyimide varnish can be obtained by putting these dehydration cyclization reagents into the polyimide precursor varnish in advance, and heating and stirring if necessary. This can be isolated as a polyimide powder by dropping and filtering in a poor solvent such as water or methanol. Moreover, a polyimide film can also be produced by casting and drying the polyimide varnish on the substrate. This may be further heat-treated.
A polyimide molded body can be produced by heating and compressing the polyimide powder.
以下実施例により本発明を具体例に説明する。ただし本発明はこれらに限定されない。
[特性評価]
各機械特性(引張弾性率、伸び率、引張強度)は次の方法で評価した。結果を表1に示す。
[試験方法]
・引張強度試験
試験方法:JIS K7127
引張速度:102mm/min
チャック間距離:30mm
試験機:島津製作所製AGS−J
Hereinafter, the present invention will be described by way of specific examples. However, the present invention is not limited to these.
[Characteristic evaluation]
Each mechanical property (tensile modulus, elongation, tensile strength) was evaluated by the following method. The results are shown in Table 1.
[Test method]
・ Tensile strength test test method: JIS K7127
Tensile speed: 102 mm / min
Distance between chucks: 30mm
Testing machine: Shimadzu AGS-J
(参考例1)
窒素雰囲気下、NMP1062.5gに、BAPPを107.0g(0.26モル)、ODPAを40.81g(0.13モル)、BPDAを37.15g(0.13モル)を添加し、常温、大気圧中で3時間撹拌、反応させ、ポリアミド酸溶液(ポリアミド酸組成物)を得た。
得られたポリアミド酸を、100℃で1時間、200℃で1時間、縮合水を系外へ除去しながら加熱撹拌し、ポリイミド溶液を得た。
得られたポリイミド溶液15gを、バーコーターを用いてガラス板に塗布し、120℃で30分間、160℃で15分間、250℃で30分間加熱乾燥し、約25μm厚のポリイミドフィルムを得た。
得られたフィルムの特性評価試験を行い、表1にその結果を示した。なお、各成分モル比は、全芳香族ジアミン成分中および全芳香族テトラカルボン酸成分中のモル比とする。
( Reference Example 1)
Under a nitrogen atmosphere, 107.0 g (0.26 mol) of BAPP, 40.81 g (0.13 mol) of ODPA and 37.15 g (0.13 mol) of BPDA were added to 1062.5 g of NMP, The mixture was stirred and reacted at atmospheric pressure for 3 hours to obtain a polyamic acid solution (polyamic acid composition).
The obtained polyamic acid was heated and stirred while removing condensed water from the system at 100 ° C. for 1 hour and at 200 ° C. for 1 hour to obtain a polyimide solution.
15 g of the obtained polyimide solution was applied to a glass plate using a bar coater and dried by heating at 120 ° C. for 30 minutes, 160 ° C. for 15 minutes, and 250 ° C. for 30 minutes to obtain a polyimide film having a thickness of about 25 μm.
The film was subjected to a characteristic evaluation test, and the results are shown in Table 1. In addition, let each component molar ratio be the molar ratio in a wholly aromatic diamine component and a wholly aromatic tetracarboxylic acid component.
(実施例1、2、参考例2)
参考例1と同様の手順で、芳香族ジアミン成分および芳香族テトラカルボン酸成分を表1に示すモル比でポリアミド酸およびポリイミドフィルムを作製、特性評価試験を行い、表1にその結果を示した。
(Examples 1 and 2 and Reference Example 2 )
In the same procedure as in Reference Example 1, an aromatic diamine component and an aromatic tetracarboxylic acid component were prepared at a molar ratio shown in Table 1 to produce a polyamic acid and a polyimide film, subjected to a property evaluation test, and Table 1 shows the results. .
(比較例1〜4)
参考例1と同様の手順で、芳香族ジアミン成分および芳香族テトラカルボン酸成分を表2に示すモル比でポリアミド酸およびポリイミドフィルムを作製、特性評価試験を行い、表2にその結果を示した。
(Comparative Examples 1-4)
In the same procedure as in Reference Example 1, an aromatic diamine component and an aromatic tetracarboxylic acid component were prepared at a molar ratio shown in Table 2 to produce a polyamic acid and a polyimide film, subjected to a property evaluation test, and Table 2 shows the results. .
各表に示されているモノマー成分の詳細は以下のとおりである。
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
BAPP:2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
ODPA:4,4’−オキシジフタル酸無水物
BPDA:3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
Details of the monomer components shown in each table are as follows.
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone BAPP: 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane ODPA: 4,4′-oxydiphthalic anhydride BPDA: 3,3 ′, 4,4 ′ -Biphenyltetracarboxylic dianhydride
上記の表1に示す結果から明らかなように、BPDAを含まないBAPP−ODPA系ポリイミド(比較例1)およびODPAを含まないBAPP−BPDA系ポリイミド(比較例4)は、伸び率が非常に低く、引張強度も低かった。また、OPDAを90モル%およびBDPA10モル%を含むポリイミド(比較例2)、OPDA20モル%およびBPDA80モル%を含むポリイミド(比較例3)は、比較例1および4と同様に伸び率が非常に低く、引張強度も低かった。
これに対して、実施例1、2は特に伸び率が高く、引張強度も高く、機械強度に優れている。
As is clear from the results shown in Table 1 above, the BAPP-ODPA-based polyimide not containing BPDA (Comparative Example 1) and the BAPP-BPDA-based polyimide not containing ODPA (Comparative Example 4) have very low elongation. Also, the tensile strength was low. Further, the polyimide containing 90 mol% OPDA and 10 mol% BDPA (Comparative Example 2) and the polyimide containing 20 mol% OPDA and 80 mol% BPDA (Comparative Example 3) have a very high elongation rate as in Comparative Examples 1 and 4. The tensile strength was low.
In contrast, Examples 1 and 2 have particularly high elongation, high tensile strength, and excellent mechanical strength.
本発明のポリアミド酸、ポリイミド、およびこれらの組成物は、優れた加工性、すなわち、有機溶媒溶解性および機械的強度を有する。これらを耐熱性接着剤などとして利用した、フレキシブルプリント配線回路(FPC)、チップオンフィルム(COF)およびテープオートメーテッドボンディング(TAB)用電子回路基板、に用いることができる。
ポリイミドは優れた耐熱性のみならず、耐薬品性、耐放射線性、電気絶縁性、優れた機械的性質などの特性を併せ持つことから、FPC、COF、TAB用基材、半導体素子の保護膜、集積回路の層間絶縁膜など、様々な電子デバイスに広く利用できる。
The polyamic acid, polyimide, and these compositions of the present invention have excellent processability, i.e., organic solvent solubility and mechanical strength. These can be used for flexible printed circuit (FPC), chip-on-film (COF), and electronic circuit boards for tape automated bonding (TAB) using these as heat-resistant adhesives.
Polyimide has not only excellent heat resistance but also chemical resistance, radiation resistance, electrical insulation, excellent mechanical properties, etc., so FPC, COF, TAB substrate, semiconductor element protective film, It can be widely used for various electronic devices such as an interlayer insulating film of an integrated circuit.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013078763A JP5941429B2 (en) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | Polyamic acid and polyimide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013078763A JP5941429B2 (en) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | Polyamic acid and polyimide |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014201656A JP2014201656A (en) | 2014-10-27 |
JP5941429B2 true JP5941429B2 (en) | 2016-06-29 |
Family
ID=52352405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013078763A Active JP5941429B2 (en) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | Polyamic acid and polyimide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5941429B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7133507B2 (en) * | 2019-04-08 | 2022-09-08 | Jfeケミカル株式会社 | polyamic acid and polyimide |
CN114656789A (en) * | 2022-03-01 | 2022-06-24 | 苏州合尔达电子科技有限公司 | High-strength polyimide, preparation method and production equipment |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3093061B2 (en) * | 1992-12-04 | 2000-10-03 | 住友ベークライト株式会社 | Soluble polyimide resin |
JP2005008730A (en) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd | Coating film composition, method for producing coating film and electronic part using the same |
JP4364691B2 (en) * | 2004-03-25 | 2009-11-18 | マナック株式会社 | Soluble polyimide |
JP2008188954A (en) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Kaneka Corp | Base material for single-sided metal-clad laminated sheet and manufacturing method of single-sided metal-clad laminated sheet |
JP5919989B2 (en) * | 2011-04-19 | 2016-05-18 | 宇部興産株式会社 | Polyimide precursor composition, and electrode mixture paste, electrode and paint using the same |
-
2013
- 2013-04-04 JP JP2013078763A patent/JP5941429B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014201656A (en) | 2014-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6320019B1 (en) | Method for the preparation of polyamic acid and polyimide | |
CN107531903B (en) | Polyamic acid composition and polyimide composition | |
KR101558621B1 (en) | Polyimide film | |
US10174165B2 (en) | Poly(amic acid) composition and polyimide composition | |
JP2009286868A (en) | Linear polyimide precursor, linear polyimide, thermally cured product thereof, production method, adhesive and copper-clad laminate | |
JP2012251080A (en) | Novel polyimide and its use | |
JP5468575B2 (en) | Polyamic acid composition and polyimide | |
JP4665373B2 (en) | Polyimide film | |
KR101896537B1 (en) | Polyimide copolymer, and production method for same | |
JP5941429B2 (en) | Polyamic acid and polyimide | |
JP3687044B2 (en) | Copolymerized polyimide film and method for producing the same | |
JP2003213130A (en) | Polyimide resin composition and fire-resistant adhesive | |
JPWO2015159911A1 (en) | Resist resin and manufacturing method thereof | |
JP2008303372A (en) | Polyimide precursor having asymmetric structure, polyimide, and their production methods | |
WO2015122626A1 (en) | Polyimide film | |
CN104211881B (en) | Organic-inorganic hybrid material thin film and manufacturing method thereof | |
JP6258770B2 (en) | Electronic board and coverlay film | |
WO2020158736A1 (en) | Composition and metal-insulating coating material | |
JP6789185B2 (en) | Polyamic acid, polyimide, high frequency substrate and coverlay film | |
JP7133507B2 (en) | polyamic acid and polyimide | |
US6252033B1 (en) | Method for the preparation of polyamic acid and polymide useful for adhesives | |
JP5793118B2 (en) | Polyamic acid composition and polyimide | |
TW202237705A (en) | Polyimide, metal-clad laminate plate and circuit board | |
JP7567071B2 (en) | Polyimide, polyimide solution, coating material and molding material | |
JP4935406B2 (en) | High heat resistant polyimide resin composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150703 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160223 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160406 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160517 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160520 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5941429 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |